某核电应急柴油机冷干机露点高故障分析与处理

文栋栋，余 浩

（1.中国核电工程有限公司华东分公司，浙江海盐 314303；2.江苏核电有限公司，江苏连云港 222042）

0 引言

应急柴油机是核电站最重要的安全设施之一，对核电站的安全起着至关重要的作用。冷干机是应急柴油发机的关键重要设备，其性能直接决定应急柴油机的应急响应能力。下面所探讨的既定冷干机，型号DHP 0315AX，制冷剂R407C，工质压缩空气，露点温度标准范围0～10。

1 故障现象

在某核电应急柴油机压缩空气起动系统设备单体调试试验过程中，A 列冷干机显示露点温度高，露点温度19，超出标准范围，相同条件下，B 列冷干机显示露点温度正常，露点温度2，在标准范围内，压缩空气起动系统设备单体调试试验被迫中止。

2 故障分析

应急柴油机压缩空气起动系统主要由空压机组、空气瓶和管道组成，当空气瓶压力达到38 bar（3.8 MPa）时，空运机组自动停运。空运机组设置有A 和B 两列，A 列和B 列互为独立和备用。

冷干机工作原理和普通制冷空调工作原理相似，主要由压缩空气系统和制冷系统两部分组成（图1）。当冷干机负载发生态变化时，系统中制冷剂的循环量将通过热气旁通阀实时进行调整。

图1 工作流程

2.1 可能原因

根据故障现象，结合冷干机工作原理，分析认为A 列冷干机露点温度高故障的可能原因有：淤环境温度高或厂房通风效果不佳；于压缩空气温度高或压力低；盂压缩空气流量过大；榆制冷回路中没有制冷剂或制冷剂量不足；虞热气旁通阀开度不正确；愚露点温度传感器工作异常；舆冷干机未工作；余压缩机未工作；俞冷凝器脏或冷凝器风机未工作；逾冷干机疏水异常。

2.2 原因排查

2.2.1 环境温度高或厂房通风效果不佳作

A 列冷干机位于与B 列冷干机同一厂房的相邻位置，B 列冷干机和A 列冷干机调试试验前后相差仅10 min，故可认为B列冷干机和A 列冷干机调试试验处于相同条件。

故可排除环境温度高或厂房通风效果不佳是导致冷干机露点温度高故障的可能原因。

2.2.2 压缩空气温度高或压力低

关闭空气瓶出口截止阀，检查确认空气瓶疏水阀已关闭，启动A 列空压机组，在A 列空压机组自动停运时刻，使用红外线测温仪测量得冷干机压缩空气进口处温度为47，读取得空压机气缸出口处压力为38 bar，同时记录空气瓶充气时间。

打开空气瓶出口截止阀，将空气瓶排空。关闭空气瓶出口截止阀，启动B 列空压机组，在B 列空压机组自动停运时刻，使用红外线测温仪测量得冷干机压缩空气进口处温度为46，读取得空压机气缸出口处压力为38 bar，同时记录空气瓶充气时间，打开空气瓶出口截止阀，将空气瓶排空。

在相同条件下，A 列冷干机和B 列冷干机进口压缩空气温度和压力几乎相同。所以，可以排除压缩空气温度高或压力低导致冷干机露点温度高故障的原因。

2.2.3 压缩空气流量过大

在2.2.2 工序中，A 列空压机组运行时空气瓶充气时间为42 min，B 列空压机组运行时空气瓶充气时间为41 min。在相同条件下，A 列空压机组和B 列空压机组充气时间几乎相同，且满足技术规格书和设计文件要求。所以可以排除压缩空气流量过大是导致冷干机露点温度高故障的可能原因。

2.2.4 制冷剂初查

查阅该冷干机出厂试验报告，报告显示试验结果合格，因此初步排除制冷回路中没有制冷剂或制冷剂量不足的可能原因。

2.2.5 热气旁通阀开度不正确

热气旁通阀在工厂调试试验阶段已被调整至设计开度，通常情况下，热气旁通阀在出厂后不需要进行调整。当A 列空压机组表面温度下降至环境温度时，拆开冷干机上盖板，检查确认热气旁通阀保护螺栓标记无被动作过的痕迹。因此，可以基本上排除热气旁通阀开度不正确是导致冷干机露点温度高的原因。

2.2.6 露点温度传感器工作异常

拆出冷干机温度传感器外保温层，启动A 列空压机组，使用红外线测温仪测得冷干机温度传感器安装处铜管实际温度19.5，温度传感器显示温度19，检查确认温度传感器正常，停运A 列空压机组，更换温度传感器导热润滑脂，回装温度传感器。

故可排除露点温度传感器工作异常是导致冷干机露点温度高故障的可能原因。

2.2.7 冷干机未工作

打开空气瓶出口截止阀，启动A 列空压机组，检查确认A列冷干机处于工作状态，停运A 列空压机组。因此，可以排除冷干机未工作是导致冷干机露点温度高故障的可能原因。

2.2.8 压缩机未工作

关闭空气瓶出口截止阀，启动A 列空压机组，检查发现A列冷干机压缩机未工作，停运A 列空压机组，检查确认电缆接线正确。

压缩机启停受压缩机温度保护开关和压缩机压力保护开关控制，手动复位温度保护开关和压缩机压力保护开关，启动A列空压机组，检查发现冷干机压缩机已投入工作，但冷干机依然显示露点温度高，冷干机控制面板依然显示露点温度为19，停运A 列空压机组。

可以判定，冷干机压缩机未工作是导致冷干机露点温度高故障的可能原因之一。

2.2.9 冷凝器脏或冷凝器风机未工作

检查确认冷凝器外表面未沉积灰尘、保温棉、柳絮等影响换热效率的异物。

启动A 列空压机组，检查发现冷凝器风机未工作，停运A列空压机组。检查确认冷凝器风机电缆接线正确，拆掉风扇压力传感器保温层，拆除传感器，联系仪控人员进行校验，校验确认传感器工作正常，更换压力传感器导热润滑脂，回装压力传感器。启动A 列空压机组，检查发现冷凝器风机依然未工作，停运A 列空压机组。

因此可以排除冷凝器脏是导致冷干机露点温度高故障的可能原因，但可以判定冷凝器风机未工作是导致冷干机露点温度高故障的可能原因。

2.2.10 冷干机疏水异常

启动A 列空压机组，检查确认冷干机疏水正常，停运空压机组。故可以排除冷干机疏水异常是导致冷干机露点温度高故障的可能原因。

2.2.11 制冷剂复查

启动A 列空压机组，检查发现机压缩机未运转，使用红外线测温仪测量得压缩机进、出口铜管温度高达到65、74，同时冷凝风机一直未启动，停运A 列空压机组。

检查发现冷干机压缩机进口、出口均温度高，则说明制冷剂在运行过程中对压缩机冷却效果差或完全没有冷却效果。

使用双头氟表对冷干机内制冷剂进行检测，检测发现管路内部压力为零，说明制冷回路中没有制冷剂。因此可以判定，制冷回路中没有制冷剂是导致冷干机露点温度高故障的根本原因。

综上所述，冷干机露点温度故障的根本原因为制冷回路中没有制冷剂，促成原因为冷干机压缩机和冷凝器风机未工作。

3 处理措施

鉴于该冷干机处于安装调试阶段，将该故障现象和原因分析检查过程反馈给设备厂家。

设备厂家完全认可对该检查过程和分析结论，考虑到该冷干机出厂验收试验结果合格。设备厂家分析认为，制冷回路中没有制冷剂的原因为运输过程中因振动、碰撞等原因导致制冷剂轻微渗漏，无法排除随着运行时间的增加目前未发生渗漏的地方发生渗漏故障。所以，设备厂家最终决定向客户重新提供一台冷干机对故障冷干机进行更换。

4 结束语

冷干机露点温度高故障，故障原因众多、分析过程亦很复杂，遇到故障时需对故障现象进行仔细观察，需对各种原因逐项进行分析与排查，过程中需保持质疑的工作态度，必要时需要对已排除的可能原因进行复查，采用切实有效的方法进行处理，方可彻底排除故障。